CN111166991A - 一种杀病毒呼吸系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及呼吸防护用品技术领域，公开了一种杀病毒呼吸系统。所述杀病毒呼吸系统包括呼吸腔、加热腔、混合腔及制冷组件，呼吸腔用于包覆使用者的口鼻，所述呼吸腔的进气通道和出气通道独立设置，所述加热腔用于进气并将空气加热以杀灭病毒，混合腔连通于所述呼吸腔和所述加热腔，制冷组件的一端伸入所述混合腔中，来自所述加热腔的气体进入所述混合腔并经所述制冷组件冷却后进入所述呼吸腔内以供使用者吸入，呼出气体经所述混合腔后排出。本发明杀病毒呼吸系统不仅能够避免使用者受到空气中病毒的感染且使用者吸入温度适宜；使用后的杀病毒呼吸系统内不会残留病毒，能够重复利用且废弃后处理时不存在感染处理者的风险。
Description
技术领域
本发明涉及呼吸防护用品技术领域，尤其涉及一种杀病毒呼吸系统。
背景技术
呼吸防护装置是避免粉尘、病毒等进入呼吸道的重要用具。
现有技术中的呼吸防护装置主要包括两类：一类为贮气式防护，即使用者呼吸所用的空气来自于其自身携带的贮存有洁净压缩空气的贮存罐，这种防护用具存在贮存罐较重从而携带不变、空气压缩成本高等问题；另一类呼吸防护装置则主要采用过滤的方式以隔绝空气中病原实现对使用者的保护，这种防护装置无法从根本上消灭病原，故其存在不能重复利用、使用结束后的处理程序复杂、仍具有感染性等缺点。
因此，亟需发明一种杀病毒呼吸系统来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种杀病毒呼吸系统，其通过杀灭进入杀病毒呼吸系统的空气中的病毒以对使用者进行防护。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
提供了一种杀病毒呼吸系统，包括：
呼吸腔，其用于包覆使用者的口鼻，所述呼吸腔的进气通道和出气通道独立设置；
加热腔，所述加热腔用于进气并将空气加热以杀灭病毒；
混合腔，其连通于所述呼吸腔和所述加热腔；
制冷组件，其一端伸入所述混合腔中；
来自所述加热腔的气体进入所述混合腔并经所述制冷组件冷却后进入所述呼吸腔内以供使用者吸入，呼出气体经所述混合腔后排出。
可选地，所述加热腔内设置有第一加热模块，所述第一加热模块能够将进入所述加热腔的空气加热至50℃-100℃。
可选地，所述加热腔的入口设置有第一单向阀，所述第一单向阀被配置为只允许空气单向流入所述加热腔。
可选地，所述呼吸腔和所述混合腔之间的隔板上设置有微孔，所述混合腔内的气体通过所述微孔进入所述呼吸腔内。
可选地，所述制冷组件包括：
制冷模块，所述制冷模块用于压缩制冷；
冷却盘丝，其一端与所述制冷模块相连接另一端伸入所述混合腔中，所述冷却盘丝用于冷却所述混合腔中的气体。
背包，其包覆于所述制冷模块外部并用于将所述制冷模块固定于使用者。
可选地，所述呼吸腔与使用者面部贴合的一侧设置有硅胶条。
可选地，所述混合腔设置有出气口，所述出气口处设置有第二单向阀，所述第二单向阀被配置为只允许使用者呼出的气体从所述混合腔单向排出。
可选地，所述出气口处还设置有第二加热模块，所述第二加热模块被配置为对排出的气体进行加热。
可选地，所述加热腔、所述混合腔及所述呼吸腔的外壁包覆有隔热层。
可选地，所述杀病毒呼吸系统还包括连接于所述呼吸腔上方的护目镜；
所述呼吸腔和所述护目镜能够通过固定组件固定于使用者头部。
优点和有益效果为：
本发明杀病毒呼吸系统包括进气和出气通道独立设置的呼吸腔，使用者带上杀病毒呼吸系统后呼吸时，外界空气进入加热腔进行高温加热以将病毒、细菌等杀死，加热后的空气再进入混合腔中，混合腔中的制冷组件能够将空气冷却至适宜的温度，适宜温度的气体最后进入呼吸腔以供使用者呼吸，使用者呼出的气体再经独立的出气通道排出。加热腔的加热作用能够将空气中的病毒杀死，制冷组件对高温空气的降温能够避免使用者受到高温的烫伤，本发明杀病毒呼吸系统不仅能够避免使用者受到空气中病毒的感染且使用者吸入温度适宜；使用后的杀病毒呼吸系统内不会残留病毒，能够重复利用且废弃后处理时不存在感染处理者的风险；此外，加热后的气体和呼出气体可以在混合腔3中进行热交换，能够适当降低冷却组件的负载。
附图说明
图1是本发明具体实施方式杀病毒呼吸系统一个视角的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式杀病毒呼吸系统另一个视角的结构示意图。
图中：
1-呼吸腔；2-加热腔；3-混合腔；4-冷却盘丝；5-出气口；6-护目镜；7-固定组件；71-系带；72-橡胶套；8-背包。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
现有技术中，贮气式防护装置存在贮存罐较重从而携带不变、空气压缩成本高等问题；而采用过滤的方式进行防护的装置无法从根本上消灭病原，存在不能重复利用、使用结束后的处理程序复杂、仍具有感染性等缺点。
针对上述问题，本实施例提供了一种杀病毒呼吸系统，其可用于呼吸防护技术领域，尤其适用于能够通过呼吸道、眼睛等进行传播的传染性疾病。如图1所示，杀病毒呼吸系统包括呼吸腔1、加热腔2、混合腔3及制冷组件，呼吸腔1用于包覆使用者的口鼻，呼吸腔1的进气通道和出气通道独立设置，加热腔2用于进气并将空气加热以杀灭病毒，混合腔3连通于呼吸腔1和加热腔2，制冷组件的一端伸入混合腔3中，来自加热腔2的气体进入混合腔3并经制冷组件3冷却后进入呼吸腔1内以供使用者吸入，呼出气体经混合腔后排出。
使用者带上杀病毒呼吸系统后呼吸时，外界空气进入加热腔2进行高温加热以将病毒、细菌等杀死，加热后的空气再进入混合腔3中，混合腔3中的制冷组件能够将空气冷却至适宜的温度，适宜温度的气体最后进入呼吸腔1以供使用者呼吸，使用者呼出的气体再经独立的出气通道排出。加热腔2的加热作用能够将空气中的病毒杀死，制冷组件对高温空气的降温能够避免使用者受到高温的烫伤，本发明杀病毒呼吸系统不仅能够避免使用者受到空气中病毒的感染且使用者吸入温度适宜舒适；使用后的杀病毒呼吸系统内不会残留病毒，能够重复利用且废弃后处理时不存在感染处理者的风险；此外，加热后的气体和呼出气体可以在混合腔3中进行热交换，能够适当降低冷却组件的负载。具体而言，本实施例中，呼吸腔1呈碗状，使用者佩戴后呼吸腔1能够将使用者的口鼻完全覆盖且只能通过特定的进气通道进气和出气通道出气。优选地，呼吸腔1与使用者面部贴合的一侧设置有硅胶条。硅胶条不仅能够起到密封呼吸腔1和使用者面部的作用，且硅胶材质更加亲肤，增加使用者的舒适性。
携带有新型冠状病毒、SARS病毒的飞沫进入眼睛后能够通过眼部粘膜感染人体，为了避免上述情况发生，如图1所示，杀病毒呼吸系统还包括连接于呼吸腔1上方的护目镜6，通过护目镜6对使用者的眼部进行防护，从而避免病毒通过人的眼部感染人体。可选地，呼吸腔1和护目镜6通过固定组件7固定于使用者头部。具体而言，本实施例中，固定组件7包括系带71和橡胶套72，系带71为多根均连接于呼吸腔1和橡胶套72之间，橡胶套72戴在使用者的头部，固定牢固且舒适。在其他实施例中，固定组件7也可以为与呼吸腔1相连接的头套。
优选地，呼吸腔1和混合腔3之间的隔板上设置有微孔，混合腔3内的气体通过微孔进入呼吸腔1内。由于呼出温度略低于混合腔3中经冷却组件冷却后的气体，通过微孔可以将混合腔3中的气压控制在1～1.05个标准大气压，便于使用者吸入。具体而言，本实施例中，微孔均布于呼吸腔1和混合腔3之间的隔板，便于气体均匀地从混合腔3进入呼吸腔1。
优选地，为了保证加热腔2消灭病毒的效率，加热腔2内设置有第一加热模块，第一加热模块能够将进入加热腔2的空气加热至50℃-100℃。当温度大于80℃时，新型冠状病毒、流感病毒等大多数病毒都会很快失去活性，故通过第一加热模块的加热可以杀死空气中可能存在的绝大多数致病病毒，优选地，本实施例中，第一加热模块将加热腔2的温度加热至90℃。具体而言，本实施例中，加热模块21为可以充电的12V加热源。当然可以理解的是，通过调整加热腔2的长度，可以调整空气在加热腔2中停留时间，以被加热至目标温度，从而保证需要杀死的病毒能够完全被杀死。
为了保证进气通道和出气通道内的气体单向流通，加热腔2的入口设置有第一单向阀，第一单向阀2只允许空气单向流入加热腔2。通过在进气通道的入口处即加热腔2的入口设置第一单向阀，可以保证经过高温杀毒的空气不会反向流出至大气中，避免造成浪费。可选地，混合腔3设置有出气口5，出气口5处设置有第二单向阀，第二单向阀只允许使用者呼出的气体从混合腔3单向排出。在混合腔3的出口即出气通道的出口设置第二单向阀，能够保证外界大气未高温杀毒的气体不能通过出气通道进入呼吸腔1中，从而保证杀病毒呼吸系统的防护效果。
具体而言，本实施例中，混合腔3内设置隔开的进气分腔和出气分腔，出气口5设置在出气分腔上。冷却组件伸入混合腔3的进气分腔中，加热腔2的气体流入混合腔3的进气分腔并经冷却组件冷却后再流至呼吸腔1；使用者呼出的气体从呼吸腔1进入混合腔3的出气分腔并经出气口5排出。使用者呼出的气体温度相对较低，而进气分腔的温度相对较高，加热后的气体和呼出气体在混合腔3内能够进行热交换，呼出气体能够带走一部分加热腔2传递来的热量，从而也能一定程度上降低冷却组件的负载，使使用者吸入的气体更加适宜。
由于病毒一般具有潜伏期，有些使用者在未出现症状前不知道自己已经被感染，这种情况下，使用者呼出的气体中也可能存在病毒，导致对其他未佩戴防护用具的人造成感染，优选地，如图2所示，混合腔3的出气口5处还设置有第二加热模块，第二加热模块被配置为对排出的气体进行加热。通过对使用者呼出的气体进行高温杀病毒，能够避免携带病毒的使用者呼出气体对周围其他人的感染。具体而言，本实施例中，第二加热模块可以为充电的加热源。第二加热模块设置在第二单向阀和混合腔3之间。优选地，第二加热模块能够将呼出的气体加热至大于56℃，避免排出气体温度过高对使用者或者周围人员造成不必要的烫伤。当然可以理解的是，第二加热模块的具体加热温度可以根据实际需求选择。
优选地，如图2所示，制冷组件包括制冷模块、冷却盘丝4及背包8，制冷模块用于压缩制冷，冷却盘丝4的一端与制冷模块相连接另一端伸入混合腔3中，冷却盘丝4用于冷却混合腔3中的气体，背包8包覆于制冷模块外部并用于将制冷模块固定于使用者身上。在制冷模块的作用下，冷却盘丝4伸入混合腔3的部分将来自加热腔2的高温气体冷却至适宜温度，背包8容纳并包覆制冷模块便于使用者携带，也能避免所有重量都集中在使用者的头部。具体而言，本实施例中，制冷模块可以为DC12V的充电式压缩制冷模块。制冷模块能够将高温气体降温至20℃-41℃的范围。可以理解的是，通过调节制冷模块本身功率或者冷却盘丝4的长度等，以使来自加热腔2的气体被冷却至目标温度。
优选地，加热腔2、混合腔3及呼吸腔1的外壁包覆有隔热层。由于加热腔2和混合腔3的出口处温度较高，通过在其外部包覆隔热层能够降低其与外部空气的热传递造成热量损失，也能避免烫伤。具体而言，本实施例中，隔热层可以选用隔热的橡胶材质。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种杀病毒呼吸系统，其特征在于，包括：
呼吸腔(1)，其用于包覆使用者的口鼻，所述呼吸腔(1)的进气通道和出气通道独立设置；
加热腔(2)，所述加热腔(2)用于进气并将空气加热以杀灭病毒；
混合腔(3)，其连通于所述呼吸腔(1)和所述加热腔(2)；
制冷组件，其一端伸入所述混合腔(3)中；
来自所述加热腔(2)的气体进入所述混合腔(3)并经所述制冷组件冷却后进入所述呼吸腔(1)内以供使用者吸入，呼出气体经所述混合腔(3)后排出。
2.如权利要求1所述的杀病毒呼吸系统，其特征在于，所述加热腔(2)内设置有第一加热模块，所述第一加热模块能够将进入所述加热腔(2)的空气加热至50℃-100℃。
3.如权利要求1所述的杀病毒呼吸系统，其特征在于，所述加热腔(2)的入口设置有第一单向阀，所述第一单向阀被配置为只允许空气单向流入所述加热腔(2)。
4.如权利要求1所述的杀病毒呼吸系统，其特征在于，所述呼吸腔(1)和所述混合腔(3)之间的隔板上设置有微孔，所述混合腔(3)内的气体通过所述微孔进入所述呼吸腔(1)内。
5.如权利要求1所述的杀病毒呼吸系统，其特征在于，所述制冷组件包括：
制冷模块，所述制冷模块用于压缩制冷；
冷却盘丝(4)，其一端与所述制冷模块相连接另一端伸入所述混合腔(3)中，所述冷却盘丝(4)用于冷却所述混合腔(3)中的气体；
背包(8)，其包覆于所述制冷模块外部并用于将所述制冷模块固定于使用者。
6.如权利要求1所述的杀病毒呼吸系统，其特征在于，所述呼吸腔(1)与使用者面部贴合的一侧设置有硅胶条。
7.如权利要求1-6任一项所述的杀病毒呼吸系统，其特征在于，所述混合腔(3)设置有出气口(5)，所述出气口(5)处设置有第二单向阀，所述第二单向阀被配置为只允许使用者呼出的气体从所述混合腔(3)单向排出。
8.如权利要求7所述的杀病毒呼吸系统，其特征在于，所述出气口(5)处还设置有第二加热模块，所述第二加热模块被配置为对排出的气体进行加热。
9.如权利要求1-6任一项所述的杀病毒呼吸系统，其特征在于，所述加热腔(2)、所述混合腔(3)及所述呼吸腔(1)的外壁包覆有隔热层。
10.如权利要求1-6任一项所述的杀病毒呼吸系统，其特征在于，所述杀病毒呼吸系统还包括连接于所述呼吸腔(1)上方的护目镜(6)；
所述呼吸腔(1)和所述护目镜(6)能够通过固定组件(7)固定于使用者头部。
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